Глава III. Основные классы неорганических соединений. § 24. Основания, их классификация и химические свойства — с. 108
§ 24. Примените свои знания.
4. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Li → Li₂O → LiOH → Li₂CO₃ → CO₂
1) 4Li + O₂ = 2Li₂O (окисление металла кислородом)
2) Li₂O + H₂O = 2LiOH (основный оксид с водой даёт щёлочь)
3) 2LiOH + CO₂ = Li₂CO₃ + H₂O (щёлочь и кислотный оксид; при пропускании углекислого газа)
4) Li₂CO₃ + 2HCl = 2LiCl + H₂O + CO₂↑ (карбонат и кислота, выделяется углекислый газ).
2) Li₂O + H₂O = 2LiOH (основный оксид с водой даёт щёлочь)
3) 2LiOH + CO₂ = Li₂CO₃ + H₂O (щёлочь и кислотный оксид; при пропускании углекислого газа)
4) Li₂CO₃ + 2HCl = 2LiCl + H₂O + CO₂↑ (карбонат и кислота, выделяется углекислый газ).
§ 24. Примените свои знания.
5. К 120 мл воды добавили 48 г раствора гидроксида натрия с массовой долей щёлочи 25 %. Найдите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
Дано: V(H₂O) = 120 мл; m(р-ра NaOH) = 48 г; w(NaOH) = 25 %.
Найти: w₂(NaOH).
Решение: ρ(H₂O) = 1 г/мл, поэтому m(H₂O) = 120 г.
m(NaOH) = 48 · 0,25 = 12 г.
m(нового р-ра) = 48 + 120 = 168 г.
w₂(NaOH) = 12 : 168 = 0,0714, или 7,14 %.
Ответ: w(NaOH) = 7,14 %.
Найти: w₂(NaOH).
Решение: ρ(H₂O) = 1 г/мл, поэтому m(H₂O) = 120 г.
m(NaOH) = 48 · 0,25 = 12 г.
m(нового р-ра) = 48 + 120 = 168 г.
w₂(NaOH) = 12 : 168 = 0,0714, или 7,14 %.
Ответ: w(NaOH) = 7,14 %.
§ 24. Примените свои знания.
6. Найдите массу осадка, выпавшего при добавлении к 160 г 2 %-ного раствора сульфата меди(II) необходимого количества раствора гидроксида натрия. Какое количество вещества гидроксида натрия вступило в реакцию?
Дано: m(р-ра CuSO₄) = 160 г; w(CuSO₄) = 2 %.
Найти: m(Cu(OH)₂), n(NaOH).
Решение: CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
m(CuSO₄) = 160 · 0,02 = 3,2 г; M(CuSO₄) = 64 + 32 + 4·16 = 160 г/моль.
n(CuSO₄) = 3,2 : 160 = 0,02 моль.
По уравнению n(Cu(OH)₂) = n(CuSO₄) = 0,02 моль; n(NaOH) = 2n(CuSO₄) = 0,04 моль.
M(Cu(OH)₂) = 64 + 2·(16 + 1) = 98 г/моль; m(Cu(OH)₂) = 0,02 · 98 = 1,96 г.
Ответ: m(Cu(OH)₂) = 1,96 г; n(NaOH) = 0,04 моль.
Найти: m(Cu(OH)₂), n(NaOH).
Решение: CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
m(CuSO₄) = 160 · 0,02 = 3,2 г; M(CuSO₄) = 64 + 32 + 4·16 = 160 г/моль.
n(CuSO₄) = 3,2 : 160 = 0,02 моль.
По уравнению n(Cu(OH)₂) = n(CuSO₄) = 0,02 моль; n(NaOH) = 2n(CuSO₄) = 0,04 моль.
M(Cu(OH)₂) = 64 + 2·(16 + 1) = 98 г/моль; m(Cu(OH)₂) = 0,02 · 98 = 1,96 г.
Ответ: m(Cu(OH)₂) = 1,96 г; n(NaOH) = 0,04 моль.
§ 24. Используйте дополнительную информацию.
7. Подготовьте сообщение о получении, свойствах и применении одной из едких щелочей.
Гидроксид натрия NaOH (едкий натр, каустическая сода). Получение: в промышленности — электролизом водного раствора хлорида натрия (одновременно получают хлор и водород); в лаборатории — взаимодействием натрия или оксида натрия с водой: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑. Физические свойства: белое твёрдое гигроскопичное вещество, хорошо растворимое в воде с выделением большого количества теплоты; растворы мылкие на ощупь. Химические свойства: изменяет окраску индикаторов (фенолфталеин — малиновый); реагирует с кислотами (NaOH + HCl = NaCl + H₂O), кислотными оксидами (2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O) и растворимыми солями, если выпадает осадок или выделяется газ (CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄). Применение: производство мыла и моющих средств, бумаги и целлюлозы, искусственного волокна, очистка нефтепродуктов, получение биодизеля, изготовление средств для прочистки труб. Работать с щёлочью нужно в перчатках и очках: она вызывает тяжёлые ожоги кожи и глаз.
§ 25. Вопрос в начале параграфа. Вспомните названия изученных кислот, их состав и классификацию. Какая часть молекул кислот определяет их общие химические свойства?
Изученные кислоты: соляная HCl, сероводородная H₂S, азотная HNO₃, азотистая HNO₂, серная H₂SO₄, сернистая H₂SO₃, угольная H₂CO₃, кремниевая H₂SiO₃, фосфорная H₃PO₄. Кислоты состоят из атомов водорода и кислотного остатка. Их классифицируют по наличию кислорода (кислородсодержащие и бескислородные), основности (число атомов водорода, способных замещаться на металл: одно-, двух-, трёхосновные), растворимости, летучести и стабильности. Общие химические свойства кислот определяют атомы водорода в составе их молекул.